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Polarisation des ondes électromagnétiques

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La polarisation des ondes électromagnétiques a souvent un effet significatif sur la manière dont les ondes radio se propagent. S'il est important de faire correspondre la polarisation des antennes d'émission et de réception, le choix de la polarisation est également important pour la propagation du signal.

Qu'est-ce que la polarisation

La polarisation d'une onde électromagnétique indique le plan dans lequel elle vibre. Les ondes électromagnétiques étant constituées d'un champ électrique et d'un champ magnétique vibrant perpendiculairement l'un à l'autre, il est nécessaire d'adopter une convention pour déterminer la polarisation du signal. A cet effet, le plan du champ électrique est utilisé.

Les polarisations verticales et horizontales sont les formes les plus simples et appartiennent à une catégorie connue sous le nom de polarisation linéaire. Ici, l'onde peut être considérée comme vibrante dans un plan, c'est-à-dire de haut en bas, ou d'un côté à l'autre. Cette forme de polarisation est la plus couramment utilisée et la plus simple.

Cependant, ce n'est pas la seule forme car il est possible de générer des formes d'onde à polarisation circulaire. La polarisation circulaire peut être visualisée en imaginant un signal se propageant à partir d'une antenne en rotation. On peut voir que la pointe du vecteur de champ électrique trace une hélice ou un tire-bouchon alors qu'il s'éloigne de l'antenne. La polarisation circulaire peut être soit à droite, soit à gauche en fonction du sens de rotation vu depuis l'antenne émettrice.

Il est également possible d'obtenir une polarisation elliptique. Cela se produit lorsqu'il existe une combinaison de polarisation linéaire et circulaire. Encore une fois, cela peut être visualisé en imaginant la pointe du champ électrique traçant un tire-bouchon de forme elliptique.

Importance pour la propagation

Pour de nombreuses applications terrestres, on constate qu'une fois qu'un signal a été émis, sa polarisation reste globalement la même. Cependant, les réflexions des objets sur la trajectoire peuvent modifier la polarisation. Comme le signal reçu est la somme du signal direct plus un certain nombre de signaux réfléchis, la polarisation globale du signal peut changer légèrement bien qu'elle reste généralement globalement la même. Lorsque des réflexions ont lieu à partir de l'ionosphère, des changements plus importants peuvent se produire.

Dans certaines applications, il existe des différences de performances entre la polarisation horizontale et verticale. Par exemple, les stations de diffusion à ondes moyennes utilisent généralement la polarisation verticale parce que la propagation des ondes de sol sur la Terre est considérablement meilleure en utilisant la polarisation verticale, alors que la polarisation horizontale montre une amélioration marginale pour les communications longue distance utilisant l'ionosphère. La polarisation circulaire est parfois utilisée pour les communications par satellite car il y a certains avantages en termes de propagation et pour surmonter les évanouissements causés si le satellite change d'orientation.


Voir la vidéo: أساسيات الضوء 3. استقطاب الضوء. Polarization of Light. عشق الفيزياء (Juin 2022).